基于健康风险的水源地水质安全评价
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2004年8月水 利 学 报SH UI LI X UE BAO第8期收稿日期:2003201221基金项目:国家自然科学基金(40202027、50379003);霍英东教育基金(91079)。
作者简介:钱家忠(1968-),男,安徽凤阳人,教授,博士,主要从事水资源、水环境模拟与污染控制研究。
文章编号:055929350(2004)0820090204城市供水水源地水质健康风险评价钱家忠,李如忠,汪家权,李昱霞(合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009)摘要:环境健康风险评价是当今环境科学领域十分关注的重要课题。
在简要介绍水环境健康风险评价基本方法的基础上,建立了健康风险评价模式,并根据某市供水水源地水质实测资料,进行分析与评价。
结果表明:(1)基因毒物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险按大小排列为Cr 6+>As >Cd ,而躯体毒物质的个人年风险按大小排列为Pb >C N >酚>NH 3>Hg ,但前组的影响远大于后组;(2)饮用水源各类污染物所致健康危害的个人年总风险2000年为6153E -05,超过国际辐射防护委员会(ICRP )推荐的最大可接受值510E -05a -1,远远超过瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平110E -06a -1。
结论对城市供水水源风险管理和水环境保护措施的制定具有参考价值。
关键词:健康风险评价;城市供水;水源;水环境;有毒物质中图分类号:X 3211029文献标识码:A随着我国经济的持续发展,水环境污染问题日益严重,特别是城市,其供水安全受到严重威胁[1]。
近年来脑血管疾病、恶性肿瘤和呼吸系统疾病的死亡率呈明显上升的趋势,全国每年新发脑血管疾病病人约150万,死亡约100万;恶性肿瘤病人约160万,死亡约130万,其中,人类90%的癌症系化学致癌物引起。
环境污染已成为影响人类健康和死亡的四大主要因素之一。
苏州太湖饮用水源地健康风险评价陈美丹(苏州市环境科学研究所,江苏苏州215007)摘要:本文对苏州太湖渔洋山和金墅港两个水源地中六价铬、砷、镉等有毒有害物质采用健康风险评价模型进行评价。
评价结果表明,两个水源地总的风险值均未超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的有毒有害物质健康危害风险最大可接受水平为5.0×l0-5 a-1,属于安全级别。
评价因子中的化学致癌物对人体健康危害的年风险值远大于非致癌物的风险值。
砷和六价铬的健康风险已超过USEPA建议值1.00×10-6a-1,所以这两种毒物应被列为饮用水源地水厂制水过程中优先检测和控制的致癌污染物。
关键词:水源地;健康风险;评价Health Risk Assessment of Taihu Water Source in SuzhouChen Mei-dan(Suzhou Environment Science Research Institute, Jiangsu , Suzhou ,215007)Abstract: The article uses health risk evaluation model to assess the health of Yuyangshan and Jinshugang water source in Suzhou Taihu. The evaluation results show that, both water source total risk values don’t exceed the International Commission on Radiological Protection (ICRP) recommended health hazard risk of toxic and harmful substances maximum acceptable level of 5 ×l0-5. The Yuyangshan water source and Jinshugang water source are security. Chemical carcinogen risk of harm to human health is much greater than the non carcinogens. The health risk of As and Cr6+exceed USEPA value , which is 1 × 10-6.So these poisons should be classified as carcinogenic pollutants priority detection and control of the two source of drinking water in the waterworks.Key words: drinking water source, health risk ; assessment1 前言在我国经济高速发展的同时,关系人民群众切身利益的饮水安全状况堪忧。
水源地水质检验流程与安全评估水源地水质检验流程与安全评估水是人类赖以生存的重要资源,保证水源地的水质安全对人类的健康和生存至关重要。
水质检验流程与安全评估是保障水源地水质安全的重要环节,下面将对其进行详细介绍。
水源地水质检验流程的第一步是确定检测目标,根据当地的水源地特点和水质安全风险分析,确定需要检测的水质指标和检测频率。
一般来说,常见的水质指标包括水温、pH值、浑浊度、溶解氧、化学需氧量、总氮、总磷、重金属污染物等。
其中,溶解氧是水中生物活动、水质稳定性和水生态系统的重要指标,化学需氧量则反映了水体中存在的有机污染物的含量。
接下来,水源地水质检验流程的第二步是采样。
采样是保证检测结果准确可靠的关键步骤。
在采样过程中,需要注意的是选择适当的采样点,尽量与水质变化较小的地方采样,以求所得样品能够代表整个水源地的水质情况。
同时,还需要使用适当的采样工具和容器,以避免外界污染对样品造成影响。
另外,为了确保水质样品的保存和运输过程中不产生变化,采样人员需要进行现场测试,检测水质参数,并在适当的条件下进行封存和运输。
水源地水质检验流程的第三步是实验室分析。
在实验室中,需要进行各项水质参数的检测和分析。
一般情况下,常见的实验室检测方法包括标准方法、仪器分析和现场快速检测技术等。
在实验室进行水质检测时,需要遵循一定的操作规范和质量控制要求,以确保检测结果的可靠性和准确性。
最后,水源地水质检验流程的第四步是数据分析和安全评估。
通过对检测结果进行数据统计和分析,可以了解水质变化的趋势和水质状况。
同时,还需要将检测结果与相关的水质标准进行对比,评估水源地水质的安全性。
如果检测结果超过了水质标准的限值范围,就需要采取相应的控制措施,保障水源地的水质安全。
水源地水质检验流程与安全评估是保障水源地水质安全的重要环节,它对于及时掌握水质状况、及早发现水质问题、采取有效的控制措施具有重要意义。
通过科学、系统的水质检验流程与安全评估,可以保障水源地供水的安全可靠,维护人民群众的健康和生活质量。
当今社会,经济发展质量显著提高,人民群众生活水平显著改善,对水质安全问题提出了更高的要求。
当前形势下,必须宏观审视基于健康风险的水源地水质安全评价模型与方法,在掌握其具体核心评价精髓的基础上,切实优化水源地水质安全保护成效。
本文就此展开了探讨。
1 健康风险评级模型分析水源地水质安全评价中的健康风险模型是一种立体化与系统化的技术方法,以水质安全分析为主要对象,旨在通过特定技术参数指标,鉴定水质中的污染物含量以及可能对人畜健康造成的负面效应,进而对水质安全做出详细而客观的风险评价,为制定并执行相应的水质安全保护策略与方法提供技术依据与参考。
长期以来,国家相关部门高度重视水源地水质安全评价工作,在规范标准建设、方法过程控制、评价效果分析等方面推行了一系列重大方针政策,为水源地水质安全评价工作提供了基本遵循与方向引导,取得了令人瞩目的现实成就,积累了丰富而宝贵的实践经验,为新时期高质高效的开展水源地水质安全保护注入了强大动力与活力。
同时,广大科研机构及社会单位也在创新水源地水质安全评价方法、优化评价流程等方面进行了大量卓有成效的研究与探索,效果极为突出,使得评价指标体系进一步完善,评价结果数据的准确性进一步提高[1]。
但也要客观地看到,受主客观等多方面要素的影响,当前基于健康风险理念的水源地水质安全评价实践依旧存在诸多短板与不足,主要表现在:水质安全危害鉴定层级细化分类不足,针对性与实效性有待提高;水质安全评价中的污染物浓度评价相对欠缺,对饮水率、饮水持续时间、暴露剂量等客观要素的考量不足;水质污染物剂量与效应二者之间的对应关系不清晰,对急性危害、亚慢性危害和慢性危害等的分析不充分等等。
上述客观现状问题已经逐渐发展成为阻碍水源地水质安全评价的重要因素,必须给予高度重视。
基于背景,深入探讨基于健康风险的水源地水质安全评价问题,具有极为深刻的现实意义[2]。
2 基于健康风险的水源地水质安全评价方法2.1 单因子评价法单因子评估法是基于健康风险的水源地水质安全评价的重要方法之一,具有单向性特征。
▲HUANJINGYUFAZHAN11湖泊饮用水源地水环境健康风险评价的研究张松(贵州省水文水资源局,贵州 贵阳550001)摘要:水环境健康风险评价是检验河流、水库、湖泊等饮用水源水质安全的重要手段与途径。
通过水环境健康风险评价,可对所检验水质的污染程度与水环境健康指标具有全面与充分的了解,为水环境治理与保护提供有益帮助。
基于此,本文以某湖泊水环境为研究对象,通过构建水环境健康风险评价模型,就湖泊饮用水源地水环境进行水质分析,根据分析与评估结果,提出水环境治理措施,以供参考。
关键词:湖泊饮用水;水源地;水环境;风险评估中图分类号:X820.4 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)08-0011-02DOI:10.16647/15-1369/X.2018.08.005Study on water environmental health risk assessment of lakes drinking water sourcesZhang Song(Guizhou hydrology and Water Resources Bureau, Guiyang Guizhou 550001,China )Abstract: Water environmental health risk assessment is an important way to check the water quality of rivers, reservoirs, lakes and other drinking water sources. Through the assessment of the health risk of water environment, the pollution degree of the water quality and the health index of water environment can be fully understood, which can provide beneficial help for the management and protection of the water environment. Based on this, this paper takes a lake water environment as the research object. Through the construction of the water environment health risk assessment model, the water environment of the lake drinking water source is analyzed. According to the analysis and evaluation results, the water environment treatment measures are put forward for reference.Key words: Lakes drinking water; Water sources; Water environment; Risk assessment饮用水安全问题作为关系着人民群众生命财产安全与社会稳定与和谐发展的重要因素,始终是学术界与实务界关注、研究的重点问题。
2008年2月水 利 学 报SH UI LI X UE BAO第39卷 第2期收稿日期:2007201217基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAB04A09);南京水利科学研究院院基金(Y 50702)作者简介:陈炼钢(1981-),男,湖南长沙人,硕士,主要从事环境风险评估与管理、环境水力学与水资源保护研究。
E 2mail :lgchen81@文章编号:055929350(2008)022*******基于健康风险的水源地水质安全评价陈炼钢1,2,陈敏建3,丰华丽1,2(11南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京 210029;21水利部水文水资源工程技术研究中心,江苏南京 210029;31中国水利水电科学研究院,北京 100044)摘要:将健康风险评价引入水源地水质安全评价中,以致癌风险和危害指数分别反映源水中污染物对人体致癌危害与非致癌慢性毒害的程度。
选取我国华东一重要城市的最大水源地进行分析,结果表明,该水源中12种致癌物质总致癌风险为4176×10-5,其中砷是最主要的致癌污染物,致癌风险为4100×10-5;24种污染物总危害指数为01906,其中位列第一、第二位的是氟化物和砷,其危害指数分别为01393和01207;不同类型污染物健康风险的分析对比表明,无机污染物是最主要的风险贡献源,应予以重点监控;汛期与非汛期健康风险的对比表明,汛期应为水质重点监控时段,同时应重视面源污染的治理。
关键词:水源地;健康风险;水质安全;评价中图分类号:T V21314;X 32211文献标识码:A水源地是饮用水安全保障中最重要的一个环节,其水质状况直接关系到供水区人民群众的身体健康。
然而,目前主要基于水质标准进行的水源地水质安全评判,并不能直接反映源水水质对人体健康的影响。
健康风险评价则将环境污染物与人体健康联系起来,能定量评价特定环境条件下化学或物理因子对人体造成损害的可能性及程度大小,因此有必要在水源地水质安全评价管理工作中引入健康风险评价。
本文将从健康风险的角度对水源地水质安全进行评价,并初步探讨水源地水质安全风险管理。
1 健康风险评价基本模型目前广泛采用的健康风险评价模式是由美国科学院国家研究委员会(U.S.National Research C ouncil of National Academy of Sciences )发展出来的,它由四部分组成:危害鉴定、暴露评价、剂量-效应评价和风险表征[1]。
在针对水源地水质进行的健康风险评价中,危害鉴定的目的是找出源水中所含有的污染物及其对饮用人群产生的健康效应,从而确定需要进行健康风险评价的污染物种类。
暴露评价包括测定源水中污染物的浓度,确定饮用人群的范围、性别年龄结构和活动特性,估计人群的饮水率、饮水持续时间等,然后依据上述信息计算饮用人群的暴露剂量。
剂量-效应关系是毒理学中确定有毒有害物质毒性类型和大小的最重要的一种关系,根据暴露历时的长短,污染物对人体的危害可以进一步分为急性危害(暴露历时2周以内,通常针对突发性污染事故短历时高浓度污染排放的情形)、亚慢性危害(暴露历时2周至7年,通常针对突发性污染事故结束后污染物在环境中后期残留的情形)和慢性危害(暴露历时7年至终生,主要针对常规污染状况下污染物长历时低浓度暴露的情形),饮水是人体终生的必需并且水源地源水中污染物浓度通常很低,因此其对—532—人体的危害主要是慢性危害。
污染物慢性危害效应根据其导致人体疾病类型的不同又可以分为致癌效应(导致人体罹患癌症)和非致癌毒害效应(导致人体产生癌症以外的其它疾病),不同的危害效应其致病的毒理学机理不一样,因此其剂量-效应评价亦是不同的,致癌效应通常用斜率系数(Slope Factor, S F)来表示暴露剂量与致癌概率之间的定量关系,非致癌慢性毒害则通常用参考剂量(Reference D ose, RfD)来表示暴露剂量与人群健康效应间的定量关系。
风险表征是定量风险评价的最后步骤,目的是把上述定性、定量的评价综合起来,分析判断源水水质导致饮水人群发生有害效应的可能性,并对其可信程度和不确定性加以阐述,为饮用水管理机构的决策提供科学依据。
根据化学污染物健康危害效应的不同,风险分析计算的具体公式有所差别。
111 致癌风险评价 通常认为人体在低剂量化学致癌物暴露条件下,暴露剂量率和人体致癌风险之间呈线性关系;当高剂量导致高致癌风险时,暴露剂量率和人体致癌风险之间呈指数关系。
具体的计算公式如下[1,2]:R=S F×E, R<0101R=1-exp(-S F×E), R≥0101(1)式中:R为致癌风险,表示人体终生超额患癌的概率;S F为化学致癌物的致癌斜率系数((mg・kg-1・d-1)-1),表示人体终生暴露于剂量为每日每公斤体重1mg化学致癌物时的终生超额患癌风险度;E为暴露剂量率(mg・kg・d-1),表示单位体重人体日均摄入的评价污染物质量。
E的计算如下:E=C・IR・EF・EDBW・A T(2)式中:C为源水中化学污染物的浓度(mg・L-1);IR为饮水率(L・d-1,U1S1EPA建议值:2L・d-1),表示人体日均饮水量;EF为暴露频率(d・a-1,饮水为每日必需,所以为“评价时段天数/a”),表示评价时段内年均人体摄入评价污染物的天数;ED为暴露历时(a,U.S.EPA建议值:30a),表示人体终生摄入评价污染物的年数;BW为平均人体体重(kg,我国宜采用60kg);AT为平均时间(d,致癌为70a×365d・a-1、非致癌为ED×365d・a-1)。
112 非致癌风险评价 化学污染物对人体的非致癌慢性毒害一般以参考剂量为衡量标准:暴露水平高于参考剂量者为可能有危险者;暴露水平等于或低于参考剂量者为不大可能有危险者。
通常用危害指数HI来表示[1]:HI=ERfD(3)式中:RfD为参考剂量(mg・kg-1・d-1)。
2 水源地水质健康风险评价实例某水源地是我国华东地区一重要城市最大的供水水源地,属河道型水源地。
其供水人口占到该市总供水人口的52%,综合生活供水量占该市总综合生活供水量的61%。
由于该水源地的重要性,其水质监测指标数多达39项,依据监测的水质指标是否对人体有害确定需要进行健康风险评价的化学污染物指标有24项。
其中,无机化学污染物13种,有机化学污染物11种。
根据美国环保署U.S.EPA综合风险信息系统IRIS的分类信息,24种污染物中通过饮用水对人体有致癌效应的有12种[3]。
2004年,该水源地需要进行健康风险评价的24种污染物的的水质信息详见表1。
美国能源部(U1S1Department of Energy,US DOE)下属的OAK RI DGE国家实验室(OAK RI DGE National Laboratory,ORN L)建立的风险评估信息系统(Risk Assessment Information System,RAIS)收集整理了包括U1S1EPA的综合风险信息系统(Integrated Risk In formation System,IRIS)和健康影响评价概要表(Health E ffects Assessment Summary T ables,HE AST)以及暂定毒性数据库(Provisional Peer Reviewed T oxicity Values Database,PPRT V)等数据源中化学污染物对人体健康危害的数据[4]。
表1中通过饮用水对人体有致癌作—632—用的12种污染物的致癌斜率系数详见表2,24种污染物的参考剂量详见表3。
根据水源地水质健康风险评价模型,对该水源地源水中24种危害人体健康的污染物进行健康风险评价,评价结果见表4。
表1 2004年水源地24种污染物的监测数据(单位:mg・L-1)致癌物质全年汛期非汛期非致癌物质全年汛期非汛期铬(六价)4100×10-34100×10-34100×10-3硝酸盐211421042119砷1187×10-32140×10-31160×10-3氟化物7107×10-15180×10-17170×10-1铅3167×10-35100×10-33100×10-3氰化物4133×10-35100×10-34100×10-3苯7150×10-57150×10-57150×10-5铜5100×10-35100×10-35100×10-3四氯乙烯1130×10-41130×10-41130×10-4锌3100×10-23100×10-23100×10-2三溴甲烷1130×10-41130×10-41130×10-4汞1137×10-41170×10-41120×10-4二氯甲烷6137×10-41130×10-48190×10-4镉1100×10-31100×10-31100×10-31,22二氯乙烷7145×10-47150×10-51108×10-3铁4120×10-13100×10-14180×10-11,12二氯乙烯1150×10-41150×10-41150×10-4锰7100×10-25100×10-28100×10-2三氯乙烯1150×10-41150×10-41150×10-4硒2133×10-4 3.00×10-4 2.00×10-4对二氯苯8150×10-58150×10-58150×10-5挥发酚2167×10-32100×10-33100×10-31,1,22三氯乙烷7150×10-57150×10-57150×10-51,1,12三氯乙烷1150×10-41150×10-41150×10-4 注:汛期为6~9月;镉虽为致癌物质,但其致癌途径主要为呼吸暴露,饮水未发现致癌作用[5]。